未來的工廠會是什么樣的? 讓我們試著在腦中勾勒出這樣的畫面:工廠里,人、機器和資源如同在社交網絡里一樣溝通協(xié)作。產品能理解制造的細節(jié)以及自己將被如何使用。同時,它們能協(xié)助生產過程,回答諸如“我是什么時候被制造的”、“哪組參數應該被用來處理我”、“我應該被傳送到哪”等問題。工廠擁有智能移動、智能物流和智能系統(tǒng)網絡,從生產到最后的產品回收服務,都能實時監(jiān)控。可以說,未來,一切都是智能的。 這正是工業(yè)4.0描繪的工業(yè)愿景。 “工業(yè)4.0”概念源于2011年漢諾威工業(yè)博覽會,最初想法只是通過物聯網等媒介來提高德國制造業(yè)水平。2013年漢諾威工業(yè)博覽會上,由“產官學”組成的德國“工業(yè)4.0工作組”發(fā)表了題為《德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略計劃實施建議》(以下簡稱《建議》),稱物聯網和制造業(yè)服務化宣告著第四次工業(yè)革命到來。 《建議》的主要編寫者是德國信息技術、通信、新媒體協(xié)會(BITKOM)、德國機械設備制造業(yè)聯合會(VDMA)、德國電氣和電子工業(yè)聯合會(ZVEI)。早報記者專訪了《建議》的兩位起草者。 工業(yè)4.0:虛實融合, 是網絡化生產 作為制造業(yè)強國,德國提出工業(yè)4.0的初衷是什么? 德國信息技術、通信、新媒體協(xié)會工業(yè)4.0部部長東斯特(Wolfgang Dorst)對早報記者說,這是因為在制造工程領域,全球競爭愈演愈烈,德國不是惟一已經認識到要在制造行業(yè)引入物聯網和服務的國家,“不僅僅亞洲對德國工業(yè)構成競爭威脅,美國也正在采取措施,通過各種計劃來應對‘去工業(yè)化’,促成‘先進制造業(yè)’的發(fā)展! “我們的工作在2011年就已經開始了!钡聡鴻C械設備制造業(yè)聯合會(VDMA)工業(yè)4.0部門負責人雷曼對早報記者說,“當時,由德國工程院和德國政府來提出這項工作。我們三家協(xié)會是德國工業(yè)4.0里涉及的部門,工業(yè)4.0的愿景,正是希望通過通信技術、機械制造和電氣等行業(yè)來改變工業(yè)。” 那么,工業(yè)4.0究竟是什么?工業(yè)1.0主要是機器制造,機械化生產;工業(yè)2.0是流水線,批量生產,標準化;工業(yè)3.0是高度自動化,無人化(少人化)生產;而工業(yè)4.0是網絡化生產,虛實融合。 關于工業(yè)4.0,《建議》有詳細描述:在一個“智能、網絡化的世界”里,物聯網和服務網(the Internet of Things and Services)將滲透到所有的關鍵領域。智能電網將能源供應領域、可持續(xù)移動通信戰(zhàn)略領域(智能移動、智能物流),以及醫(yī)療智能健康領域融合。在整個制造領域中,信息化、自動化、數字化貫穿整個產品生命周期、端到端工程、橫向集成(協(xié)調各部門間的關系),成為工業(yè)化第四階段的引領者,也即“工業(yè)4.0”。 在東斯特看來,工業(yè)4.0是一個愿景,或是一盞指路明燈,代表的是第四次工業(yè)革命,是產品生命周期中整個組織、管理的飛躍。“這樣的生命周期以不斷增加個體消費需求為導向。它橫跨產品最初的設計、生產、發(fā)展、配送,再到最后的回收,并包括所有相關服務! 他介紹,實時網絡提供的所有相關信息、價值鏈的各個部分,以及隨時獲得最優(yōu)價值的能力,是工業(yè)4.0的基礎。也就是說,工業(yè)4.0想要打造的是整個產品生產鏈的實時監(jiān)控,產品配套服務設施之間的合作。這一切的起點,只需要個體消費者的一個需求。 “未來,工廠的生產是可以做到單件設計盈利的。”雷曼說。 從第一次工業(yè)革命到現在,過去150多年的工業(yè)歷程中,人類一直追求的是,投入更少的工作,產出更多的產品。未來,這一原則依舊不會改變。根據德國工業(yè)4.0的描述,智能工廠中,自動化機器將成為生產重點。那么,德國工業(yè)4.0是否意味著未來將不再需要投入更多的人力? “工業(yè)4.0并不旨在創(chuàng)造減少勞動力的工廠,其將創(chuàng)造更多新的工作,特別是在服務和軟件行業(yè)。”東斯特稱,跨領域的知識將對未來產品的設計、運行和生產起到重要作用,“熟練的工人和擁有跨領域背景的勞動力是我們所急需的! 政企聯動的德國模式 “中國應該借鑒” 德國工業(yè)4.0是一個既龐大又有野心的計劃。在這個計劃中,政府、企業(yè)、各類組織各司其職,互相聯動。 東斯特透露,“德國工業(yè)4.0的愿景將由商業(yè)先鋒和企業(yè)來推行,但它所產生的經濟影響要求德國政府在教育、研究、基礎設施和法律法規(guī)等方面提出政策! 在雷曼看來,工業(yè)4.0更多是工業(yè)、研究中心,高科技公司在推動,“我們現在的任務是讓更多的公司加入我們。工業(yè)4.0是一份長久計劃,需要花很長時間。目前,我們沒有已完成多少的說法。但確實有德國企業(yè),像Festo、Harting、Weidmüller、Bosch Rexroth、Trumpf等公司已經朝這個計劃行動。” 也許,大企業(yè)行動起來比較容易,它們有雄厚的資金,在工業(yè)革命過程中擁有發(fā)言權,但要帶動小型制造業(yè)向數字化發(fā)展,則面臨標準、管理、生產能力等問題。因此,如何解決小企業(yè)面臨的問題,是“工業(yè)4.0”未來的重點。 目前,德國正在準備把中小型企業(yè)的互動融入大企業(yè),使其能夠享受到數字化影響。傳動與控制公司Bosch Rexroth(博世力士樂)介紹,他們現在的主要工作就包括中小企業(yè)咨詢,介紹和推廣德國工業(yè)4.0,“讓大企業(yè)參與很容易,它們很多本身就是德國工業(yè)4.0的編寫和推進者。中小企業(yè)要改變會比較困難。” 有了核心概念,以及推廣的組織和路徑,在工業(yè)4.0的框架下,未來德國工業(yè)將采取雙重戰(zhàn)略。 根據工業(yè)4.0的計劃,德國的裝備制造業(yè)會不斷將信息和通信技術集成到傳統(tǒng)工業(yè)上,維持其全球市場領導地位,以便成為智能制造技術的主要供應商。與此同時,德國還將為CPS(Cyber-physical systems,信息物理系統(tǒng))技術和產品,建立、培育新的主導市場。所謂CPS,即通過3C(Computation、Communication、Control)技術的有機融合與深度協(xié)作,實現大型工程系統(tǒng)的實時感知、信息服務和動態(tài)控制。 東斯特在接受早報記者采訪時說,“德國傳統(tǒng)工業(yè)的核心架構以及它在國際上的卓越地位,能夠和互聯網科技結合。互聯網通信技術、自動化和生產技術在德國工業(yè)4.0的框架下,能比以前更好地結合,F在,數字化浪潮將改變德國傳統(tǒng)的工業(yè)。德國希望在這股互聯網浪潮中扮演主要的角色! 德國工業(yè)4.0的最終報告要求在8個方面采取行動,分別是:標準化和參考架構、管理控制系統(tǒng)、為工業(yè)建立全面寬頻的基礎設施、安全和保障、工作的組織和設計、培訓和持續(xù)的專業(yè)發(fā)展、監(jiān)管框架、資源利用效率。 德國工業(yè)4.0除了在德國受到重視,中國也對其非常感興趣。 今年3月28日,國家主席習近平訪問德國時在《法蘭克福匯報》發(fā)表署名文章說,當前全球新一輪科技和產業(yè)革命呼之欲出,世界各國爭相調整、適應,抓緊實施必要改革。其中,便重點提到德國“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略。 事實上,全球金融危機后,中國制造業(yè)在全球范圍內的競爭力下降。中國制造被貼上山寨、劣質的標簽,如何將中國制造轉變?yōu)橹袊鴦?chuàng)造,提升全球競爭力,成為中國政府、企業(yè)的首要任務。除了制定中國制造業(yè)未來10年的頂層規(guī)劃和路線圖—“中國制造2025”,中國也在向德國工業(yè)4.0靠攏。 “我對中國的工業(yè)了解不多。但我知道,像阿里巴巴(B2B)和淘寶(B2C)或者百度這樣的公司可能會對德國工業(yè)4.0感興趣!睎|斯特說,中國當然應該借鑒德國工業(yè)4.0。 |